高分子材料-功能合成纤维1.ppt
高分子材料,功能合成纤维,功能合成纤维,高弹性合成纤维-氨纶,氨纶是以聚氨基甲酸酯为主要成分的一种嵌段共聚物制成的纤维。聚氨酯弹性纤维的分子链由柔性很大的长链段（软链段，低熔点、无定形）和刚性的短链段（硬链段，高熔点、结晶的）交替组成的。以软链段为基体，而硬链段分散嵌在其中。 大家都知道氨纶是弹性最好的合成纤维，那么它具有如此高的弹性的原因是什么呢？ 聚氨酯纤维的高弹性质和一般的弹力丝（见变形纤维）不同，它是由聚合物大分子组成和超分子结构的特点决定的。柔性软链段由脂肪族聚酯或聚醚组成，可以看作是一个容易伸展的弹簧;而刚性链段则是由氨基甲酸酯和脲基所组成,如同一个刚性小球。由小球把弹簧相互连接起来组成的网，是一个具有一定强度的弹性体。这两种链段以共价键连结在一起。由于软链段中每个单键围绕其相邻的单键作不同程度的内旋转，因而外形弯弯曲曲的长链段象一个杂乱的线团，它的形态不断地变化。大分子在外力作用下有很大的适应性并且长度也有很大的伸展余地，从而赋于纤维以高伸长和高弹性回复的特性。 其中在硬链段中含有极性基团，分子间因氢键的作用而形成“区域”结构或结晶，在大分子链间起着物理交联作用，故使氨纶纤维还具有一定的强度。 硬弹性纤维是指结晶性聚合物在大伸长变形后具有高弹性回复的纤维。比如，硬弹性丙纶就是在应变结晶（熔体在高应变场下结晶）和热结晶（热处理）过程中形成的。 氨纶的线密度低，最细的橡胶丝比最粗的氨纶纤维还要粗十余倍。氨纶纤维的断裂强度高、弹性好、吸湿性好，可以使用所有类型的染料染色。,氨纶主要品种：裸丝、包芯纱、包覆纱、合捻纱,裸丝,最早开发的品种，由于裸丝摩擦系数大、滑动性差，因此直接用于织造织物的不多，一般适宜在针织机上与其他化纤长丝交织。紧身衣、运动衣、护腿袜、外科用绷带等。,包芯纱、包覆纱,合捻纱, 包芯纱是以氨纶纤维为芯纱外包一种或几种非弹力短纤维（棉、毛、腈纶、涤纶等）纺成的纱线 。 包覆纱是以氨纶纤维为芯，用合成纤维长丝或纱线以螺旋形的方式对其予以包覆而形成的弹力纱。,合捻纱又称合股纱，它是在对氨纶纤维牵伸的同时，与其他两股无弹性纱合并加捻而成。合捻纱多用于织造粗厚织物，手感稍硬。,耐腐蚀合成纤维-氯纶,氯纶,第二代氯纶（高间规度聚氯乙烯），采用低温 （-30摄氏度）聚合得到高间规度的聚氯乙烯，玻璃化温度为100摄氏度，经溶液纺丝制成维尔。,阻燃合成纤维,阻燃涤纶,阻燃腈纶,阻燃丙纶,阻燃合成纤维,纤维的可燃性用极限氧数表示。极限氧指数（LOI)是纤维在O-N混合气体中维持燃烧所需的最低含氧量的体积分数。,在空气中氧的体积分数 为0.21，故纤维的LOI0.21的纤 维属于阻燃纤维。,LOI%=氧气/（氧气+氮气）*100%,生物可降解和不可降解性纤维,生物相容性,医用合成纤维,可降解性合成纤维有脂肪族聚酯纤维，包括聚羟基乙酸（PGA）、聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、聚羟基丁酸酯（PHB）、聚羟基戊酸酯（PHV）及其共聚物。 可用于医学吸收缝线自增强人造骨复合材料、无纺布。 非降解性合成纤维有锦纶、涤纶、腈纶、丙纶等。 其中丙纶、聚酰胺和涤纶用于非吸收缝合线，涤纶和氟纶用于制造人造血管，聚丙烯腈中空纤维用于人工肾（血液透析器）聚丙烯中空纤维用于人工心脏，膨胀的氟纶用于韧带。,医用合成纤维,新合纤和差别化合成纤维,新合纤 采用超细合成纤维制备的具有新质感（新颖、独特且超过天然纤维的风格和感觉）的纤维织物。 纤度（线密度）是表征纤维粗细的指标。用1000m长纤维质量（g）的1/10表示，单位是分特（dtex）。 纤维根据纤度可以分为：粗旦纤维、中旦纤维、细旦纤维、微细纤维、超细纤维。,差别化合成纤维 通过分子设计合成或通过化和物理改性制备具有预想结构和性能的称纤聚合物或利用革新的纺丝工艺赋予纤维新的性能并与通用纤维有差别的纤维。 染色技术是纺织品后整理的一 道工序，要求纤维的可染性好，具有染色均一性和坚牢性，直接影响纤维的光泽和色彩。 合成纤维在加工和使用过程中产生的静电是有害的。在纤维分子中引入极性基团可有效的消除静电。,合成纤维改性技术和复合化技术,合成纤维改性技术,可提高纤维染色性，制备抗静电纤维、阻燃性通用合成纤维纤维、抗起球纤维等,分子主侧链改性,主链改性：共聚反应 侧链改性：接枝反应、引入功能基团,复合化,双组分纤维 混纺 添加改性剂锑,表面改性,合成纤维表面改性技术,为了改善聚酰胺和涤纶的表面性质，可在聚酰胺和涤纶表面接枝丙烯酸酯。 在引发剂、分散剂和活化剂存在下，丙烯酸酯可接枝到聚酰胺6表面丙烯酸也可接枝到涤纶表面。,双组分纤维,海岛结构 一种聚合物为连续相 一种聚合物为分散相,皮芯结构 一种聚合物为皮 一种聚合物为芯,并列结构,由两种不同的纤维组成,有多种形态,橘瓣结构,带形结构,智能合成纤维, 对合成纤维，日益增多的要求是智能化，即能对环境具有感知能力并对人们的需求做出反应。 智能合成纤维和服装应运而生，可以转发电子邮件和判断人的情绪的饰物以及可以改变颜色的服装。 可使医生及时了解人体能状况的生命衬衣。 对雷达惰性的纤维可以用于隐身飞机、坦克和军服等国防事业。,高分子光纤,本次课程结束，谢谢欣赏,2011年3月16日,
